摘 要:本文建立植物藥酒中9種有毒生物堿的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了提取條件、儀器條件等參數(shù),樣品超聲提取、離心后過濾。采用Waters BEH色譜柱分離,在多反應(yīng)監(jiān)測模式下測定,外標(biāo)法定量。結(jié)果顯示,在各自范圍內(nèi)9種生物堿具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2>0.99,方法的定量限為2.5~25 μg/L,總體平均回收率>80%,總體相對偏差<10%(n =6)。該方法對植物藥酒中9種有毒生物堿快速、準(zhǔn)確的測定十分有效。
關(guān)鍵詞:植物藥酒,有毒生物堿,HPLC-MS/MS
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-59442025.04.035
0 引 言
我國中草藥資源豐富,使用藥酒養(yǎng)生治病也有著數(shù)千年的歷史[1-2]。民間流傳許多藥酒偏方,很多人存在“中藥安全可以隨便吃”的錯(cuò)誤觀念,因此自制藥酒的現(xiàn)象比較普遍。飲用自制藥酒而導(dǎo)致的中毒事件時(shí)有發(fā)生,經(jīng)案例分析可知,此類事件多為誤服植物藥酒中的生物堿所致[3-4]。
生物堿是許多中草藥的有效成分,其具有抗癌、強(qiáng)心、鎮(zhèn)痛、降血壓等生理藥理活性[5],但部分生物堿毒性大。在中藥不良反應(yīng)事件中,由生物堿導(dǎo)致中毒的事件所占比重很大,如毛莨科的烏頭含有烏頭堿,衛(wèi)矛科的雷公藤含有雷公藤甲素等。以烏頭類生物堿為例,口服0.2 mg 就可使人中毒,3~5 mg 即可致死,致死劑量與中毒劑量接近[6]。因此,民間使用含生物堿的藥草自行浸泡藥酒,有著極大的安全隱患。
目前,生物堿的測定方法主要有高效液相色譜法[7]、氣相色譜-質(zhì)譜法[8]和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等[9-11],這些方法大多只測定某一種(如烏頭堿)或某一類中幾種生物堿(如莨菪烷類生物堿,莨菪堿、東莨菪堿等)。市場監(jiān)管總局近年來新發(fā)布了《食品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法 BJS201711畜肉中阿托品、山莨菪堿、東莨菪堿、普魯卡因和利多卡因的測定》《食品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法 BJS202108蜂蜜中雷公藤甲素的測定》,說明國家對有毒生物堿非常重視。本研究在查閱文獻(xiàn)后選擇9種生物堿,這9種生物堿毒性較強(qiáng),多具有祛濕、鎮(zhèn)痛、降血壓等功效且易為民間使用[3-4,9-10]。開發(fā)同時(shí)檢測9種生物堿的方法,既有效地應(yīng)對突發(fā)中毒事件中快速篩查引起中毒的物質(zhì),又使民眾意識到自行浸泡藥酒的不安全性,規(guī)范植物浸泡藥酒領(lǐng)域,為人民群眾生命安全提供保障。
1 材料與方法
1.1 材料
(1)儀器高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀129 0 -6470(美國Agilent公司);minilab全自動(dòng)稀釋配標(biāo)儀(美國Labtech公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司);Vor tex-5渦旋儀(江蘇海門其林貝爾儀器制造有限公司);H-210 0 R高速冷凍離心機(jī)(湖南湘潭湘儀儀器有限公司);超聲波清洗機(jī)(江蘇張家港三友超聲設(shè)備有限公司);C18色譜柱(3.5 μm,2.1 mm×10 0 mm,瑞典SVEA公司);ACQUII Y UPLC BEH Shield R P18色譜柱(1.7 μm,2.1 mm×100 mm,美國Waters公司);InfinitylabPoroshell 120 Ec-C18色譜柱(2.7 μm,2.1mm×100 mm,美國Agilent公司)。
(2)試劑烏頭堿對照品:含量≥97.9%(美國Chromadex);鉤吻堿對照品:含量≥98%(加拿大TRC公司);石蒜堿對照品:含量≥99.8%(美國IL公司);鬼臼素酯對照品:含量≥99.6%(中檢所);番木鱉堿對照品:含量≥99.2%(德國LGC公司);雷公藤甲素對照品:含量≥98%(中檢院);秋水仙堿對照品:含量≥95.4%(英國LGC公司);東莨菪堿對照品:含量≥99.9%(英國LGC公司);山莨菪堿對照品:含量≥98%(美國IL公司);甲醇、乙醇色譜純(德國默克)、甲酸質(zhì)譜級(日本東京化成工業(yè)株式會(huì)社)、甲酸銨、氟化銨色譜純(FLUKA)。
1.2 方法
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液制備 標(biāo)準(zhǔn)儲備液:分別稱取適量的烏頭堿、鉤吻堿、石蒜堿、鬼臼素酯、番木鱉堿、雷公藤甲素、秋水仙堿、東莨菪堿、山莨菪堿10 mg置于50 mL容量瓶中,用體積分?jǐn)?shù)為20%的乙醇溶液溶解并定容至刻度線,搖勻,得到質(zhì)量濃度為200mg/L的儲備液,-20℃避光保存,有效期3個(gè)月。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,用20%的乙醇溶液將標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,現(xiàn)用現(xiàn)配。
(2) 樣品制備 取樣前將樣品混勻。稱取藥酒2mL于離心管中,超聲,用水定容至10 mL,8000 r/min離心5 min,吸取1.0 mL上清液,過0.22 μm濾膜,濾液供HPLC-MS/MS測試。空白實(shí)驗(yàn)除不加試樣外,均按照上述操作步驟開展。
(3)色譜-質(zhì)譜條件
1)色譜條件Waters ACQUIIY UPLC BEH ShieldRP18色譜柱(1.7 μm, 2.1 mm×100 mm);流速:0.3mL/min;柱溫:35℃;進(jìn)樣量:2 μL;流動(dòng)相:A為4.5 mmol/L甲酸銨+0.1%甲酸水溶液,B為4.5 mmol/L甲酸銨+0.1%甲酸甲醇溶液,梯度洗脫。
2 )質(zhì)譜條件離子源:電噴霧離子源(ESI);檢測方式:多反應(yīng)檢測模式(MRM);毛細(xì)管電壓:4 kV;干燥氣溫度:300 ℃;干燥氣流量:6 L/min;霧化氣壓力45 psi;鞘氣溫度:350 ℃;鞘氣流量:11 L/min;9種有毒生物堿的質(zhì)譜參數(shù)見表2。
1.3 定量方法的確立
分別向空白基質(zhì)樣品中添加1、2、10倍定量限3個(gè)水平濃度的9種有毒生物堿標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),每個(gè)水平濃度設(shè)置6個(gè)平行樣品,按照前處理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定,外標(biāo)法定量,驗(yàn)證方法的回收率及計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.4 基質(zhì)效應(yīng)
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中除目標(biāo)分析物外的其他組分對待測物質(zhì)的分析過程有顯著干擾、抑制或增強(qiáng)目標(biāo)分析物響應(yīng)的現(xiàn)象。采用相對響應(yīng)值法,定量測定空白基質(zhì)提取液配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液與體積分?jǐn)?shù)為20%乙醇溶液中相同質(zhì)量濃度待測物的響應(yīng)值,通過二者的相對比值來評價(jià)基質(zhì)效應(yīng):
基質(zhì)效應(yīng) (%)=B/A×100%
其中,A為體積分?jǐn)?shù)為20%乙醇溶液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值;B為空白基質(zhì)提取液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值。
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品前處理
通過查閱文獻(xiàn)及實(shí)際應(yīng)用綜合考慮,遇到突發(fā)中毒事件時(shí),須快速、準(zhǔn)確判斷中毒物質(zhì),為臨床的診斷和對癥治療提供可靠依據(jù)。植物藥酒的成分為乙醇及少量草本浸出物,可經(jīng)過稀釋和過濾的方式處理樣液[12-13]。選取不同的溶液對樣品進(jìn)行稀釋,考察進(jìn)樣后的分離情況,對比后采取加水稀釋過膜進(jìn)樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,此法能夠得到較好的色譜峰形及分離度。
2.2 質(zhì)譜測定條件的優(yōu)化
將9種有毒生物堿標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備液配制成質(zhì)量濃度為1 μg/mL的單標(biāo)溶液,進(jìn)行質(zhì)譜測定參數(shù)優(yōu)化。通過對目標(biāo)物結(jié)構(gòu)式的分析,在正離子模式下更易得到一個(gè)H+形成準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+,因此實(shí)驗(yàn)選擇正離子模式。通過全掃描模式找到母離子,優(yōu)化碎裂電壓,得到子離子峰,選取豐度較強(qiáng)、干擾較小的離子作為定性、定量離子并優(yōu)化其碰撞能量。
2.3 色譜柱的選擇及分離條件的優(yōu)化
通過分析目標(biāo)物的化學(xué)性質(zhì),選擇3種色譜柱:Thermo Hypercarb HT (2.1 mm×100 mm,3 μm);Waters ACQUIIY UPLC BEH Shield RP18色譜柱(2.1mm×100 mm,1.7 μm);Agilent ZORBAX EclipsePlus C18 (2.1 mm×100 mm,1.8 μm),對目標(biāo)物的分離效果做了比較。結(jié)果表明,使用Ther mo色譜柱時(shí),雷公藤甲素幾乎沒有基線分離,石蒜堿的峰型拖尾且響應(yīng)值偏低;使用Agilent色譜柱時(shí),番木鱉堿的峰型拖尾,目標(biāo)物整體響應(yīng)值偏低;使用Waters色譜柱時(shí),目標(biāo)物實(shí)現(xiàn)基線分離,整體峰型良好,與其他色譜柱相比響應(yīng)值最高,因此選擇Waters色譜柱。
本研究分別考察了0.1%甲酸水溶液+0.1%甲酸甲醇溶液、0.1%甲酸水溶液+0.1%甲酸乙腈溶液、0.1%甲酸水溶液(含4.5 mmol/L甲酸銨)+ 0.1%甲酸甲醇溶液(含4.5 mmol/L甲酸銨)混合溶液體系作為流動(dòng)相,對目標(biāo)物分離情況和離子化情況的影響。結(jié)果表明,當(dāng)含甲醇混合溶液體系作為流動(dòng)相時(shí),化合物的響應(yīng)值明顯較高,加入4.5 mmol/L甲酸銨后,化合物峰型明顯改善。因此,確定0.1%甲酸水溶液(含4.5 mmol/L甲酸銨)+ 0.1%甲酸甲醇溶液(含4.5 mmol/L甲酸銨)混合溶液體系作為流動(dòng)相。
2.4 方法的線性范圍和檢出限、定量限
用20%乙醇溶液配制質(zhì)量濃度分別為1、2、5、10、20、50、100 ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。以目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以定量子離子的質(zhì)譜響應(yīng)值為縱坐標(biāo),得到線性回歸方程,目標(biāo)物的相關(guān)系數(shù)R 2均高于0.99。采用加標(biāo)回收的方法確定方法的檢出限和定量限,分別以3、10倍信噪比為方法的檢出限和定量限。目標(biāo)物的線性方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢出限、定量限見表3。
2.5 方法的回收率和精密度
采用空白樣品加標(biāo)的方法進(jìn)行添加回收率和精密度實(shí)驗(yàn)。在空白樣品中添加低、中、高3個(gè)水平的標(biāo)樣后,然后按照方法進(jìn)行操作,每個(gè)添加水平平行測定6次。同時(shí)配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,計(jì)算回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表4。結(jié)果表明,在低、中、高3個(gè)添加水平的平均回收率介于85%~120%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%~9.0%。表明本方法回收率穩(wěn)定,可滿足實(shí)際樣品的檢測要求。
2.6 基質(zhì)效應(yīng)的評價(jià)結(jié)果
9 種有毒生物堿質(zhì)量濃度為2 0 μg / L ,平行測定3次。結(jié)果顯示,除石蒜堿(43.4%)、鬼臼毒素(122.1%)基質(zhì)效應(yīng)較為明顯,其余化合物的基質(zhì)效應(yīng)為89.1%~106.8%。
2.7 實(shí)際樣品的測定
使用本研究建立的方法,在天津市抽取自制藥酒30份進(jìn)行測定,目標(biāo)物均未檢出。抽檢區(qū)域分布數(shù)據(jù)表明,天津市區(qū)縣的認(rèn)可度高于市內(nèi)六區(qū);抽檢樣品類別數(shù)據(jù)表明,天津市民眾飲用的藥酒多為滋補(bǔ)類,如人參、枸杞等,暫不涉及具有鎮(zhèn)痛、降血壓等功效的植物藥酒,因此檢出9種有毒生物堿的概率較低。
3 結(jié) 論
本研究建立的方法具有操作簡便、準(zhǔn)確度高、污染小的特點(diǎn)。在遇到突發(fā)中毒事件時(shí),該方法可快速檢測藥酒樣本、準(zhǔn)確判斷導(dǎo)致中毒的物質(zhì),為臨床的診斷和對癥治療提供可靠檢測依據(jù),同時(shí)也為相關(guān)監(jiān)測機(jī)構(gòu)提供技術(shù)支撐,有著較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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作者簡介
郭文麗,碩士,高級工程師,研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全。
翟雨佳,通信作者,碩士,高級工程師,研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全。
(責(zé)任編輯:張佩玉)